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Max Karl Ernst Ludwig Planck ( allemand : [ˈmaks ˈplaŋk] ; 23 avril 1858 - 4 octobre 1947) était un physicien théoricien allemand. Il a reçu le prix Nobel en 1918…

Max Karl Ernst Ludwig Planck (; allemand : [ˈmaks ˈplaŋk] ; 23 avril 1858 – 4 octobre 1947) était un physicien théoricien allemand qui a reçu le prix Nobel de physique en 1918. Le prix récompense ses contributions significatives à l'avancement de la physique grâce à sa découverte révolutionnaire des quanta d'énergie.

Max Karl Ernst Ludwig Planck (; allemand : [ˈmaksˈplaŋk] ; 23 avril 1858 - 4 octobre 1947) était un physicien théoricien allemand. Il a remporté le prix Nobel de physique en 1918 « pour les services qu'il a rendus à l'avancement de la physique par sa découverte des quanta d'énergie ».

Bien que Planck ait largement contribué à la physique théorique, sa renommée vient principalement de son rôle central en tant qu'initiateur de la théorie quantique et figure fondatrice de la physique moderne, qui a fondamentalement transformé la compréhension des processus atomiques et subatomiques. Il est également reconnu pour la constante de Planck, h {\displaystyle h} , un concept d'importance fondamentale en physique quantique. Cette constante a joué un rôle déterminant dans la création d'un système d'unités, maintenant connu sous le nom d'unités de Planck, définies exclusivement par des constantes physiques. De plus, la relation de Planck, E= h {\displaystyle h} ν, établit que l'énergie d'un photon est directement proportionnelle à sa fréquence.

Planck a exercé deux mandats en tant que président de la Société Kaiser Wilhelm. En 1948, cette organisation a été rebaptisée Société Max Planck et regroupe actuellement 83 institutions dédiées à un large éventail de disciplines scientifiques.

Petite enfance et éducation

Max Karl Ernst Ludwig Planck est né le 23 avril 1858 à Kiel, qui faisait alors partie du duché de Holstein. Il était le fils de Johann Julius Wilhelm Planck et de sa seconde épouse, Emma Patzig. Lors de son baptême, il reçut le nom de Karl Ernst Ludwig Marx Planck, avec Marx désigné comme son « nom d'appellation ». Néanmoins, à l'âge de dix ans, il a commencé à signer son nom sous le nom de Max, une pratique qu'il a maintenue tout au long de sa vie.

Planck est issu d'une lignée familiale intellectuelle distinguée. Son arrière-grand-père et son grand-père paternels occupaient tous deux des postes de professeurs de théologie à Göttingen. Son père était professeur de droit aux universités de Kiel et de Munich, et l'un de ses oncles était juge.

Planck était le sixième enfant de sa famille, deux de ses frères et sœurs étant issus du précédent mariage de son père. La guerre était répandue pendant la petite enfance de Planck, et l'un de ses premiers souvenirs concernait l'entrée des troupes prussiennes et autrichiennes à Kiel pendant la Seconde Guerre du Schleswig en 1864.

En 1867, la famille de Planck déménagea à Munich, où il s'inscrivit ensuite au Maximiliansgymnasium. Ses aptitudes en mathématiques se sont révélées très tôt et il a ensuite reçu l'enseignement d'Hermann Müller, un mathématicien qui a reconnu le potentiel de Planck. Müller l'a formé à l'astronomie, à la mécanique et aux mathématiques avancées, et c'est grâce à Müller que Planck a découvert pour la première fois la loi de conservation de l'énergie, marquant ainsi son premier engagement dans le domaine de la physique. Planck a terminé ses études à l'âge de 17 ans, obtenant son diplôme plus tôt que d'habitude.

Planck possédait un talent musical considérable ; il suit des cours de chant, joue du piano, de l'orgue et du violoncelle et compose des chansons et des opéras. Selon Britannica, "Il possédait le don de l'oreille absolue et était un excellent pianiste qui trouvait quotidiennement sérénité et plaisir au clavier, appréciant particulièrement les œuvres de Schubert et Brahms."

En 1874, Planck s'inscrit à l'Université de Munich. Sous la direction du professeur Philipp von Jolly, Planck a mené le seul travail expérimental de sa carrière scientifique, étudiant la diffusion de l'hydrogène à travers du platine chauffé, avant de passer à la physique théorique. Jolly a mis en garde Planck contre la poursuite de la physique théorique, Planck rappelant qu'en 1878, Jolly affirmait que la physique était en voie d'achèvement, la décrivant comme une « science hautement développée, presque pleinement mûrie, qui, grâce au couronnement de la découverte du principe de conservation de l'énergie, prendra sans doute bientôt sa forme stable finale. » En 1877, Planck entreprit une année d'études à l'Université de Berlin, où il s'engagea avec le physicien Hermann von. Helmholtz et Gustav Kirchhoff et le mathématicien Karl Weierstrass. Planck a noté que Helmholtz semblait souvent mal préparé, parlait à un rythme lent, faisait fréquemment des erreurs de calcul et désengageait généralement son auditoire. En revanche, Kirchhoff donnait des conférences méticuleusement préparées, perçues comme sèches et monotones. Malgré ces observations, Planck développa bientôt une étroite amitié avec Helmholtz. Pendant son séjour à Berlin, il a largement étudié en autodidacte les œuvres de Rudolf Clausius, une activité qui a finalement guidé sa décision de se spécialiser en thermodynamique.

En octobre 1878, Planck réussit ses examens d'admission et en février 1879, il présenta et défendit sa thèse de doctorat, Über den zweiten Hauptsatz der mechanischen Wärmetheorie (Sur la deuxième loi de la théorie mécanique de la chaleur). Par la suite, il a occupé un bref poste d'enseignant en mathématiques et en physique dans son ancienne école de Munich.

En 1880, Planck avait obtenu les deux diplômes universitaires les plus prestigieux disponibles en Europe. Le premier était un doctorat, décerné après la présentation de sa thèse détaillant ses recherches et sa théorie thermodynamique. Par la suite, il a soumis sa venia legendi, ou thèse d'habilitation, intitulée Gleichgewichtszustände isotroper Körper in verschiedenen Temperaturen (États d'équilibre des corps isotropes à différentes températures).

Carrière et recherche

En 1880, Planck fut nommé Privatdozent (conférencier non rémunéré) à Munich, en attendant une nomination universitaire officielle. Bien qu'il ait initialement reçu une reconnaissance limitée de la communauté universitaire, il a avancé indépendamment ses recherches en théorie de la chaleur, dérivant successivement des formalismes thermodynamiques identiques à ceux développés par Gibbs, bien que sans connaissance préalable des travaux de Gibbs. Les concepts fondamentaux de l'entropie de Clausius étaient au cœur de ses recherches.

En avril 1885, Planck fut nommé professeur agrégé de physique théorique à l'Université de Kiel. Ses recherches ultérieures se sont concentrées sur l'entropie et ses applications, notamment en chimie physique. En 1897, il publie son ouvrage fondateur, le Traité de thermodynamique. De plus, il a avancé un fondement thermodynamique pour la théorie de la dissociation électrolytique de Svante Arrhenius.

En 1889, Planck a été nommé pour succéder à Kirchhoff à la chaire de l'Université de Berlin - une décision probablement facilitée par l'intervention de Helmholtz - et en 1892, il a atteint le rang de professeur ordinaire. En 1907, il déclina l'offre d'occuper l'ancien poste de Ludwig Boltzmann à Vienne, préférant rester à Berlin. En 1909, alors qu'il était professeur à l'Université de Berlin, il reçut une invitation à donner les conférences Ernest Kempton Adams en physique théorique à l'Université Columbia de New York. Ces conférences ont ensuite été traduites et co-publiées par le professeur A. P. Wills de l'Université de Columbia. Il prit sa retraite de Berlin le 10 janvier 1926 et Erwin Schrödinger fut désigné pour lui succéder.

Professeur à l'Université de Berlin

En tant que professeur à l'Université de Berlin, Planck est devenu membre de la Société de Physique locale. En réfléchissant à cette période, il remarqua plus tard : « À cette époque, j'étais essentiellement le seul physicien théoricien, ce qui rendait les choses plutôt difficiles pour moi, car mes discussions sur l'entropie n'étaient pas particulièrement en vogue, étant considérées comme un simple fantôme mathématique. » Grâce à sa direction, les sociétés de physique locales disparates à travers l'Allemagne se sont consolidées en 1898 pour créer la Société allemande de physique (Deutsche Physikalische Gesellschaft, DPG), une organisation qu'il a ensuite présidée de 1905 à 1909.

Planck a lancé une série de conférences de six semestres sur la physique théorique, qualifiée par Lise Meitner de « sèche, quelque peu impersonnelle », tandis qu'un participant anglais, James R. Partington, l'a félicité comme « n'utilisant aucune note, ne faisant jamais d'erreurs, ne faiblissant jamais ; le temps est tombé au sol, mais cela n'a pas perturbé la conférence. Malgré son influence, Planck n'a pas cultivé une « école » académique distincte ; ses étudiants diplômés étaient au nombre d'environ 20, dont :

Entropie

La thermodynamique, appelée « théorie mécanique de la chaleur » à la fin du XIXe siècle, est née plus tôt au cours de ce siècle, suite aux efforts visant à comprendre et à améliorer l'efficacité opérationnelle des moteurs à vapeur. Au cours des années 1840, plusieurs chercheurs ont identifié et articulé de manière indépendante le principe de conservation de l’énergie, reconnu par la suite comme la première loi de la thermodynamique. Rudolf Clausius, en 1850, a formellement présenté la deuxième loi de la thermodynamique, postulant que le transfert spontané d'énergie se produit exclusivement d'un corps plus chaud vers un corps plus froid, jamais en sens inverse. Au même moment, en Angleterre, William Thomson arrivait indépendamment à une conclusion identique.

Clausius a progressivement affiné sa formulation, aboutissant à une nouvelle articulation en 1865. À cette fin, il a introduit le concept d'entropie, qu'il a défini comme la mesure de la chaleur fournie de manière réversible par rapport à la température absolue.

Cette nouvelle formulation de la deuxième loi, qui reste pertinente, stipulait : "L'entropie peut être créée, mais jamais détruite." Clausius, dont Planck a étudié les contributions lorsqu'il était jeune étudiant à Berlin, a appliqué efficacement cette loi naturelle émergente aux phénomènes mécaniques, thermoélectriques et chimiques.

Dans sa thèse de 1879, Planck a synthétisé les travaux de Clausius, identifiant puis résolvant les incohérences et les imprécisions dans leurs formulations. En outre, il a étendu l'applicabilité de la deuxième loi à tous les processus naturels, alors que Clausius avait limité sa portée aux processus réversibles et thermiques. Planck a également étudié en profondeur le concept naissant d'entropie, soulignant sa double nature en tant que propriété d'un système physique et indicateur de l'irréversibilité d'un processus : un processus générant de l'entropie est intrinsèquement irréversible, étant donné que la deuxième loi stipule que l'entropie ne peut pas être annihilée. A l’inverse, dans les processus réversibles, l’entropie conserve une valeur constante. Il a développé ce principe en 1887 à travers une série de traités intitulés "Sur le principe de l'augmentation de l'entropie".

Au cours de son examen de l'entropie, Planck s'est écarté de l'interprétation moléculaire et probabiliste alors dominante, arguant qu'elle manquait de preuve absolue d'universalité. Au lieu de cela, il a adopté une méthodologie phénoménologique et a maintenu son scepticisme à l’égard de l’atomisme. Bien qu'il ait ensuite abandonné cette position en développant la loi du rayonnement, ses premières contributions démontrent avec force la capacité de la thermodynamique à résoudre des problèmes physico-chimiques spécifiques.

La compréhension de l'entropie de Planck englobait l'idée que l'état d'entropie maximum signifie l'équilibre thermodynamique. Le corollaire, à savoir que la compréhension de l’entropie permet de dériver toutes les lois régissant les états d’équilibre thermodynamique, s’aligne sur les perspectives scientifiques contemporaines. Par conséquent, Planck a donné la priorité aux processus d’équilibre dans ses recherches, en étudiant par exemple la coexistence des phases et l’équilibre des réactions gazeuses, en s’appuyant sur sa thèse d’habilitation. Ce travail pionnier en thermodynamique chimique a suscité une attention considérable, propulsé par les progrès rapides de la recherche chimique à l'époque.

Parallèlement et indépendamment de Planck, Josiah Willard Gibbs avait également élucidé presque tous les principes découverts par Planck concernant les équilibres physico-chimiques, en publiant ses découvertes à partir de 1876. Planck ignore ces traités, qui ne seront traduits en allemand qu'en 1892. Néanmoins, les deux scientifiques adoptent des méthodologies distinctes : Planck se concentre sur les processus irréversibles, tandis que Gibbs se concentre sur les équilibres. L'approche de Gibbs a finalement été plus largement acceptée en raison de sa simplicité inhérente, bien que la méthodologie de Planck soit reconnue pour son universalité plus large.

Électrolytes et solutions

Au-delà de ses recherches sur l'entropie, Planck a consacré la première décennie de sa carrière scientifique à l'examen des phénomènes électriques au sein des solutions. À cette époque, il a réussi à fournir une dérivation théorique sur la corrélation entre la conductivité de la solution et la dilution, jetant ainsi les bases de la théorie contemporaine des électrolytes. De plus, il a élucidé théoriquement les conditions dictant les modifications des points de congélation et d'ébullition des solutions diluées, phénomènes identifiés empiriquement par François-Marie Raoult et Jacobus Henricus van 't Hoff en 1886.

Radiation du corps noir

En 1894, Max Planck commença ses recherches sur le phénomène du rayonnement du corps noir. Ce défi, formulé par Kirchhoff en 1859, visait à déterminer la relation entre l'intensité du rayonnement électromagnétique émis par un corps noir (un absorbeur parfait ou un radiateur à cavité) et à la fois la fréquence du rayonnement (sa couleur) et la température du corps. Bien que des investigations expérimentales aient été menées, aucun cadre théorique existant ne correspondait avec précision aux observations empiriques. La loi de Wilhelm Wien offrait des prévisions précises pour les hautes fréquences mais s'avérait insuffisante pour les basses fréquences. À l'inverse, la loi de Rayleigh-Jeans, un modèle théorique alternatif, aligné sur les données expérimentales aux basses fréquences mais a conduit à la « catastrophe ultraviolette » aux hautes fréquences, un écart prédit par la physique classique. Il est à noter, cependant, que cette question particulière n'a pas constitué la motivation principale de Planck, un point souvent mal représenté dans les textes académiques.

En 1899, la solution initiale proposée par Planck, appelée le « principe du désordre élémentaire », lui a permis de déduire la loi de Wien basée sur plusieurs hypothèses concernant l'entropie d'un oscillateur idéal, aboutissant à ce qui est devenu connu sous le nom de loi de Wien-Planck. Néanmoins, les données expérimentales ultérieures n'ont pas réussi à corroborer cette nouvelle loi, au grand désarroi de Planck. Par conséquent, il a affiné sa méthodologie, conduisant à la formulation de la version inaugurale de la célèbre loi de Planck sur le rayonnement du corps noir, qui caractérisait avec précision le spectre du corps noir observé empiriquement. Cette loi a été initialement présentée lors d'une réunion du DPG le 19 octobre 1900, puis publiée en 1901. Notamment, cette dérivation préliminaire n'incorporait ni la quantification de l'énergie ni n'employait la mécanique statistique, un domaine que Planck considérait initialement avec scepticisme. En novembre 1900, Planck avait révisé cette formulation initiale, adoptant l'interprétation statistique de Boltzmann de la deuxième loi de la thermodynamique pour parvenir à une compréhension plus approfondie des principes sous-jacents régissant sa loi des radiations. Malgré ses profondes réserves quant aux ramifications philosophiques et physiques de la méthodologie de Boltzmann, l'adoption de celle-ci par Planck était, comme il l'exprimera plus tard, "un acte de désespoir... J'étais prêt à sacrifier n'importe laquelle de mes convictions antérieures sur la physique."

L'hypothèse centrale qui sous-tend sa dérivation révisée, dévoilée au DPG le 14 décembre 1900, était la proposition, désormais reconnue comme le postulat de Planck, selon laquelle l'énergie électromagnétique est émise exclusivement en unités discrètes et quantifiées, ce qui signifie que l'énergie ne peut exister que sous la forme d'un multiple entier d'un quantum élémentaire :

E = h ν {\displaystyle E=h\nu }

Dans cette équation, h désigne la constante de Planck, également appelée quantum d'action de Planck (initialement introduit en 1899), et ν représente la fréquence du rayonnement. Il est crucial de noter que les unités d'énergie élémentaires considérées sont définies par hν, plutôt que simplement par ν. Les physiciens contemporains appellent ces quanta des photons, chaque photon d'une fréquence donnée ν possédant une énergie distincte et caractéristique. Par conséquent, l'énergie totale à cette fréquence spécifique est calculée en multipliant hν par le nombre correspondant de photons. Planck a élucidé ce concept en déclarant : « La chaleur rayonnante n'est pas un flux continu et indéfiniment divisible. … Elle doit être définie comme une masse discontinue, composée d'unités toutes semblables les unes aux autres. » Il a décrit ces quanta comme étant « les sous du monde atomique ».

Au départ, Planck considérait la quantification comme simplement « une hypothèse purement formelle... en fait, je n'y pensais pas beaucoup... » ; cependant, ce concept, fondamentalement incompatible avec la physique classique, est désormais reconnu comme la genèse de la physique quantique et la réalisation intellectuelle suprême de la carrière de Planck. (Boltzmann avait déjà exploré la possibilité d'états énergétiques discrets dans un système physique dans un article théorique en 1877.) La découverte de la constante de Planck lui a permis d'établir un nouveau système universel d'unités physiques, telles que la longueur de Planck et la masse de Planck, toutes dérivées de constantes physiques fondamentales, qui constituent le fondement d'une grande partie de la théorie quantique. En décembre 1918, lors d'une conversation avec son fils, Planck qualifie sa découverte de « découverte de premier ordre, comparable peut-être aux seules découvertes de Newton ». Pour sa contribution fondamentale à ce nouveau domaine de la physique, Planck reçut le prix Nobel de physique en 1918, qu'il reçut en 1919.

Par la suite, Planck fit des tentatives infructueuses pour comprendre la signification intrinsèque des quanta d'énergie. Il a déclaré: "Mes tentatives infructueuses pour réintégrer d'une manière ou d'une autre le quantum d'action dans la théorie classique se sont étendues sur plusieurs années et m'ont causé beaucoup de problèmes." Même des années plus tard, des physiciens comme Rayleigh, Jeans et Lorentz ont continué à fixer la constante de Planck à zéro pour s'aligner sur la physique classique, malgré la compréhension claire de Planck que cette constante possédait une valeur précise et non nulle. Il a exprimé sa frustration en remarquant : « Je suis incapable de comprendre l'entêtement de Jeans – il est un exemple de théoricien qui ne devrait jamais exister, tout comme Hegel l'était pour la philosophie. Tant pis pour les faits s'ils ne correspondent pas. » Max Born a observé à propos de Planck : « Il était, par nature, un esprit conservateur ; il n'avait rien du révolutionnaire et était complètement sceptique quant aux spéculations. était si fort qu'il n'a pas hésité à annoncer l'idée la plus révolutionnaire qui ait jamais ébranlé la physique."

Einstein et la théorie de la relativité

En 1905, Albert Einstein a publié trois articles fondateurs dans la revue Annalen der Physik. Planck faisait partie des quelques privilégiés qui ont immédiatement compris les profondes implications de la théorie restreinte de la relativité. Son influence a joué un rôle déterminant dans l’acceptation rapide et généralisée de cette théorie dans toute l’Allemagne. Planck a également apporté d'importantes contributions à l'extension de la théorie restreinte de la relativité, notamment en la reformulant en termes d'action classique.

Planck a initialement rejeté l'hypothèse d'Einstein sur les quanta de lumière (photons), fondée sur la découverte de Heinrich Hertz en 1887 et sur les recherches ultérieures de Philipp Lenard sur l'effet photoélectrique. Il était réticent à abandonner complètement la théorie électrodynamique établie de Maxwell, affirmant : « La théorie de la lumière serait repoussée non pas de décennies, mais de siècles, à l'époque où Christiaan Huygens osait lutter contre la puissante théorie des émissions d'Isaac Newton… »

En 1910, Einstein souligna le comportement anormal de la chaleur spécifique à basse température comme un autre phénomène inexplicable par la physique classique. En réponse au nombre croissant de contradictions, Planck et Walther Nernst organisèrent la première conférence Solvay à Bruxelles en 1911. Au cours de cette réunion cruciale, Einstein réussit à convaincre Planck.

Parallèlement, Planck fut nommé doyen de l'Université de Berlin, poste qui lui permit d'inviter Einstein à Berlin et de lui créer une nouvelle chaire en 1914. Les deux scientifiques développèrent rapidement une étroite amitié, se rencontrant fréquemment pour jouer de la musique ensemble.

Première Guerre mondiale

Au début de la Première Guerre mondiale, Planck partageait l'enthousiasme général du public, écrivant : « Outre beaucoup de choses horribles, il y a aussi beaucoup de choses étonnamment grandes et belles : la solution en douceur des problèmes politiques intérieurs les plus difficiles par l'unification de tous les partis (et)... l'éloge de tout ce qui est bon et noble. » Planck était également signataire du fameux « Manifeste des 93 intellectuels », un document de propagande de guerre polémique, contrairement à Einstein, qui maintenait une position strictement pacifiste qui a failli aboutir à son emprisonnement, évité uniquement par sa citoyenneté suisse.

En 1915, alors que l'Italie restait une puissance neutre, Planck a plaidé avec succès pour un article scientifique italien, qui a ensuite reçu un prix de l'Académie prussienne des sciences, où Planck a été l'un des quatre présidents permanents.

L'après-guerre et la République de Weimar

Au cours de la période tumultueuse qui a suivi la Première Guerre mondiale, Planck, qui était devenu la figure éminente de la physique allemande, a exhorté ses collègues à « persévérer et continuer à travailler ».

En octobre 1920, Planck a collaboré avec Fritz Haber pour fonder la Notgemeinschaft der Deutschen Wissenschaft, une organisation dédiée à garantir un soutien financier à la recherche scientifique. Une partie importante des fonds distribués par cette entité provenait de sources internationales.

Planck a occupé des rôles de premier plan dans des institutions telles que l'Université de Berlin, l'Académie prussienne des sciences, la Société allemande de physique et la Société Kaiser Wilhelm (rebaptisée plus tard Société Max Planck en 1948). Cependant, l'instabilité économique qui prévalait en Allemagne au cours de cette période a sérieusement limité sa capacité à mener des recherches personnelles.

Dans l'entre-deux-guerres, Planck a rejoint le Parti populaire allemand, l'affiliation politique du lauréat du prix Nobel de la paix Gustav Stresemann, qui prônait des politiques intérieures libérales et une approche plus révisionniste des affaires internationales.

Planck s'est opposé à la mise en œuvre du suffrage universel et a par la suite attribué la montée de la dictature nazie à « l'ascension du pouvoir du pays ». foules."

Mécanique quantique

À la fin des années 1920, Niels Bohr, Werner Heisenberg et Wolfgang Pauli avaient développé l'interprétation de Copenhague de la mécanique quantique, un cadre que Planck, ainsi que Schrödinger, Laue et Einstein, avaient initialement rejeté. Planck prévoyait que la mécanique ondulatoire remplacerait bientôt la théorie quantique, un domaine dont il avait été le pionnier. Cependant, cette attente s’est avérée incorrecte, car les recherches ultérieures ont systématiquement affirmé l’importance fondamentale et durable de la théorie quantique, malgré les réserves philosophiques de Planck et d’Einstein. Dans ce contexte, Planck a constaté la validité d'une observation antérieure qu'il avait faite lors de ses luttes de jeunesse contre les paradigmes scientifiques établis : « Une nouvelle vérité scientifique ne triomphe pas en convainquant ses adversaires et en leur faisant voir la lumière, mais plutôt parce que ses opposants finissent par mourir et qu'une nouvelle génération grandit qui la connaît. » Malgré sa citation fréquente, cet aphorisme eut plusieurs contre-exemples, même du vivant de Planck. Par exemple, les concepts de Charles Darwin tirés de Sur l'origine des espèces ont été largement acceptés par 75 % des scientifiques britanniques en à peine dix ans. À l'inverse, l'historien des sciences I. Bernard Cohen a observé que les propres théories de Planck étaient largement adoptées par ses contemporains. De même, la théorie de la tectonique des plaques a été adoptée par les géologues en une décennie, comme en témoigne son inclusion dans les manuels scolaires. Les recherches menées par K. Brad Wray sur l'évolution des idées scientifiques indiquent que les scientifiques plus âgés ne manifestent qu'une réticence marginale à accepter de nouvelles conceptualisations.

La dictature nazie et la Seconde Guerre mondiale

Lors de l'accession au pouvoir du régime nazi en 1933, Planck, alors âgé de 74 ans, a observé le licenciement et l'humiliation de nombreux amis et collègues juifs, ainsi que l'émigration de centaines de scientifiques de l'Allemagne nazie. Il a réitéré son appel à « persévérer et continuer à travailler », exhortant les scientifiques envisageant d'émigrer à rester en Allemagne. Malgré cette position, il a facilité l'émigration de son neveu, l'économiste Hermann Kranold, vers Londres après l'arrestation de Kranold. Planck nourrissait l'espoir que la crise politique s'atténuerait bientôt et que les conditions s'amélioreraient.

Otto Hahn a demandé à Planck de réunir d'éminents professeurs allemands pour publier une déclaration publique condamnant la persécution des universitaires juifs. Planck, cependant, a répondu : « Si vous parvenez à rassembler aujourd'hui 30 de ces messieurs, alors demain 150 autres viendront s'exprimer contre cela, car ils sont désireux de prendre la place des autres. » Sous la direction de Planck, la Société Kaiser Wilhelm (KWG) s'est largement abstenue de toute confrontation directe avec le régime nazi, à l'exception notable de son soutien au scientifique juif Fritz Haber. En mai 1933, Planck sollicita et obtint une audience avec le nouveau chancelier allemand, Adolf Hitler, pour aborder la question. Planck a soutenu que « l'émigration forcée des Juifs tuerait la science allemande et que les Juifs pourraient être de bons Allemands ». La réponse d’Hitler a été : « mais nous n’avons rien contre les Juifs, seulement contre les communistes ». Cet échange a rendu les efforts de Planck vains, car l'affirmation d'Hitler selon laquelle « les Juifs sont tous communistes et ceux-ci sont mes ennemis » a éliminé toute base pour de nouvelles négociations. L'année suivante, en 1934, Haber décède alors qu'il est en exil.

L'année suivante, Planck, qui présidait le KWG depuis 1930, organisa un événement commémoratif officiel pour Haber, adoptant une approche quelque peu provocante. En outre, il a discrètement facilité le maintien de l’emploi de plusieurs scientifiques juifs au sein des institutions du KWG pendant plusieurs années. En 1936, son mandat de président du KWG prit fin et le régime nazi exerça des pressions pour l'empêcher de se faire réélire.

Au milieu de l'hostilité politique croissante en Allemagne, Johannes Stark, l'un des principaux partisans de la Deutsche Physik (également connue sous le nom de « physique allemande » ou « physique aryenne »), agressa publiquement Planck, Arnold Sommerfeld et Heisenberg. Il a critiqué leur enseignement continu des théories d'Einstein, les qualifiant péjorativement de « Juifs blancs ». La « Hauptamt Wissenschaft », l'agence gouvernementale nazie chargée des affaires scientifiques, a lancé une enquête sur la lignée de Planck, alléguant qu'il était « 1/16 juif », une affirmation que Planck a réfuté.

Planck a célébré son 80e anniversaire en 1938. La DPG a commémoré cet événement marquant par une cérémonie au cours de laquelle la médaille Max-Planck, créée en 1928 comme la récompense la plus distinguée de la DPG, a été décernée au physicien français Louis de Broglie. À la fin de 1938, l'autonomie résiduelle de l'Académie prussienne fut éradiquée lorsqu'elle fut absorbée par le régime nazi, conformément à sa politique de Gleichschaltung. Planck a enregistré sa dissidence en renonçant à son rôle présidentiel. Il a maintenu un programme de voyages actif, donnant de nombreuses conférences publiques, notamment son discours sur la religion et la science. Remarquablement, cinq ans plus tard, il conserva la capacité physique de gravir des sommets de 3 000 mètres dans les Alpes.

Tout au long de la Seconde Guerre mondiale, la fréquence croissante des bombardements alliés sur Berlin a contraint Planck et sa femme à quitter temporairement la ville pour s'installer dans une zone rurale. En 1942, il écrivait : « Un ardent désir s'est développé en moi de supporter cette crise et de survivre suffisamment longtemps pour assister au moment charnière, le début d'une nouvelle ascension. » En février 1944, sa résidence berlinoise fut entièrement démolie par un bombardement aérien, entraînant la destruction complète de ses archives scientifiques et de sa correspondance. Par la suite, son sanctuaire rural fut mis en péril par la progression rapide des forces alliées des deux fronts.

En 1944, le fils de Planck, Erwin, fut appréhendé par la Gestapo à la suite de la tentative d'assassinat d'Hitler lors du complot du 20 juillet. Il fut jugé et condamné à mort par le tribunal populaire en octobre 1944. Erwin fut exécuté par pendaison à la prison de Plötzensee à Berlin en janvier 1945. La disparition de son fils diminua profondément la volonté de vivre de Planck.

Vie personnelle et décès

En mars 1887, Planck épousa Marie Merck (1861-1909), la sœur d'un ancien camarade de classe, et ils déménagèrent ensuite dans un appartement sous-loué à Kiel. Leur union a donné naissance à quatre enfants : Karl (1888-1916), les jumeaux Emma (1889-1919) et Grete (1889-1917) et Erwin (1893-1945).

Après leur résidence dans un appartement berlinois, la famille Planck s'est installée dans une villa située au 21 de la Wangenheimstrasse à Berlin-Grunewald. À proximité de leur résidence se trouvaient plusieurs autres professeurs de l'Université de Berlin, notamment le théologien Adolf von Harnack, qui développa une étroite amitié avec Planck. La maison Planck est rapidement devenue un centre social et culturel de premier plan. D'éminents scientifiques, dont Albert Einstein, Otto Hahn et Lise Meitner, étaient des invités réguliers. La pratique de l'interprétation musicale collaborative était auparavant une tradition au sein de la maison Helmholtz.

Après plusieurs années de contentement conjugal, Marie Planck est décédée en juillet 1909, la tuberculose étant identifiée comme cause potentielle.

En mars 1911, Planck a contracté un second mariage avec Marga von Hoesslin (1882-1948) ; leur cinquième enfant, Hermann, est né en décembre.

Pendant la Première Guerre mondiale, le deuxième fils de Planck, Erwin, est devenu prisonnier de guerre français en 1914, en même temps que son fils aîné, Karl, tué au combat à Verdun. Grete succombe en 1917 lors de l'accouchement de son premier enfant. Sa sœur a connu une disparition similaire deux ans plus tard, après avoir épousé le veuf de Grete. Les deux petites-filles ont survécu et ont ensuite été nommées en l'honneur de leur mère. Planck a affronté ces profondes pertes avec stoïcisme.

En janvier 1945, Erwin Planck, avec qui son père partageait des liens particulièrement étroits, a été condamné à mort par le tribunal populaire en raison de son implication dans la tentative d'assassinat infructueuse contre Hitler en juillet 1944. L'exécution d'Erwin a eu lieu le 23 janvier 1945.

Après la fin de la Seconde Guerre mondiale, Planck, sa seconde épouse et leur fils ont été transférés dans la résidence d'un parent à Göttingen, où Planck est décédé le 4 octobre 1947. Son inhumation a eu lieu au Stadtfriedhof de Göttingen.

Contrairement au point de vue de Bohr, Planck affirmait que le monde extérieur existait indépendamment de l'observation humaine, constituant une réalité absolue. Il considérait la tentative de découvrir les lois régissant cet absolu comme la quête scientifique la plus profonde.

Albert Einstein, dans son introduction à la publication de Planck intitulée Où va la science ?, l'a décrit comme « l'un de ces rares fidèles du Temple de la Science qui resterait encore si un ange de Dieu descendait et chassait du temple tous ces scientifiques de moindre importance, qui, dans des circonstances différentes, pourraient devenir des politiciens ou des capitaines d'industrie. »

Perspectives religieuses

Planck était membre de l'Église luthérienne d'Allemagne et a fait preuve d'une grande tolérance à l'égard de diverses perspectives religieuses et philosophiques. Dans une conférence de 1937, « Religion und Naturwissenschaft » (« Religion et sciences naturelles »), il expliqua que les symboles et les rituels religieux faisaient partie intégrante de la capacité d'un croyant à adorer divin, tout en soulignant simultanément que ces symboles offraient une représentation imparfaite de la divinité. Il a critiqué l'athéisme pour sa préoccupation de ridiculiser de tels symboles, mais a également mis en garde les croyants contre une surestimation de leur signification.

En 1944, Planck a déclaré : « En tant qu'homme qui a consacré toute sa vie à la science la plus lucide, à l'étude de la matière, je peux vous dire ceci, grâce à mes recherches sur les atomes : il n'y a pas de matière en tant que telle. Toute matière naît et n'existe que grâce à une force qui amène la particule d'un atome à la vibration. et maintient ensemble ce système solaire le plus infime qu'est l'atome. Nous devons supposer derrière cette force l'existence d'un esprit conscient et intelligent [orig. Geist]. Cet esprit est la matrice de toute matière. considérations… Pour le premier, Il est le fondement, pour le second, la couronne de l'édifice de toute vision généralisée du monde".

De plus, Planck a déclaré :

..."croire" signifie "reconnaître comme une vérité", et la connaissance de la nature, avançant continuellement sur des voies incontestablement sûres, a rendu totalement impossible pour une personne possédant une certaine formation en sciences naturelles de reconnaître comme fondés sur la vérité les nombreux rapports d'événements extraordinaires contredisant les lois de la nature. nature, de miracles qui sont encore communément considérés comme des supports et des confirmations essentiels des doctrines religieuses, et qui autrefois étaient acceptés comme des faits purs et simples, sans doute ni critique. La croyance aux miracles doit reculer étape par étape avant que la science ne progresse de manière implacable et fiable et nous ne pouvons douter que tôt ou tard elle doive disparaître complètement.

Le célèbre historien des sciences John L. Heilbron a qualifié les vues théologiques de Planck de déistes. Heilbron rapporte en outre que, interrogé sur son appartenance religieuse, Planck a indiqué que même s'il avait toujours maintenu un profond sentiment de religiosité, il ne croyait pas « en un Dieu personnel, encore moins en un Dieu chrétien ».

Transition philosophique vers le réalisme scientifique

Bien que Planck ait initialement soutenu le positivisme d'Ernst Mach, sa découverte ultérieure du quantum d'action a incité à un glissement vers le réalisme scientifique. Il affirmait que la « vision du monde » de la physique devait être fondée sur des réalités objectives qui existent indépendamment de l'observation humaine.

Cette position philosophique a culminé dans un désaccord public notable avec Mach en 1908. La conviction de Planck en un univers objectif, causalement déterminé, défini par des « absolus », fut un facteur important dans son adhésion précoce et ferme à la théorie de la relativité d'Einstein. À l’inverse, ce même réalisme l’a établi plus tard comme un critique éminent du cadre probabiliste inhérent à l’interprétation de Copenhague, défendue par Niels Bohr.

Poursuites musicales et hauteur absolue

Planck était un musicien exceptionnellement accompli, doté d'une hauteur absolue. Il a fait preuve de talent en tant que pianiste, organiste et violoncelliste, et a même composé un opéra intitulé Die Liebe im Walde pendant sa période universitaire.

Tout au long de sa vie, la résidence de Planck à Berlin a fonctionné comme un centre culturel important, où il organisait régulièrement des soirées musicales. Ces rassemblements mettaient fréquemment en vedette Albert Einstein au violon et l'éminent violoniste Joseph Joachim. Planck a un jour fait remarquer que les lois de la physique et les lois de l'harmonie offraient des voies distinctes pour comprendre les absolus universels.

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